马氏体奥氏体复相球墨铸铁的研究

探讨了在水淬条件下,不同合金元素及其加入量对球铁组织、性能和淬透性的影响。试验表明,铜、铬、硼、钼、锑等元素的联合应用效果最佳,可获得高韧性、高硬度的马氏体 奥氏体复相球墨铸铁,冲击韧度可达30J/cm2以上,洛氏硬度HRC>53。

锰硅系贝氏体/马氏体复相钢中贝氏体精细结构的研究

利用原子力显微镜（ＡＦＭ）、扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）、光学显微镜（ＯＭ）等分析手段对锰硅系贝氏体／马氏体复相钢中贝氏体的结构进行了研究．观察到低碳锰硅钢中的贝氏体组织由亚片条、亚单元组成．利用原子力显微镜（ＡＦＭ）及透射电子显微镜（ＴＥＭ）在贝氏体工单元中发现有以残余奥氏体膜为分界面的精细结构的存在观测结果可用贝氏体相变的激发形核－台阶长大机制做合理解释．为锰硅系贝氏体／马氏体复相钢的合金组织设计、组织结构和性能关系的研究提供了实验依据．

奥氏体化温度和空冷速率对CFB/M复相钢组织和性能的影响

通过Formaster-F热膨胀仪和Gleeble-1500热/力模拟试验机分别模拟了奥氏体化温度为910℃和960℃时不同直径的无碳化物贝氏体/马氏体(CFB/M)复相钢圆棒在空气中的冷却速率,采用光学显微镜和扫描电镜分析了奥氏体化温度和冷却速率对CFB/M复相钢显微组织的影响,测定了CFB/M复相钢的硬度和冲击韧度值。结果表明,在空冷条件下,随圆棒直径增大,CFB/M复相钢的组织由无碳化物贝氏体+马氏体转变成铁素体+无碳化物贝氏体,硬度随之降低,但冲击功却显著增加。提高奥氏体化温度,可抑制铁素体析出,使CFB/M复相钢在更大的冷速范围内获得强韧性好的CFB/M复相组织。

GCr18Mo轴承钢复相组织对强韧性影响

对GCr18Mo轴承钢中下贝氏体-马氏体(简称B下/M)复相组织的强韧性进行了研究,结果表明:随下贝氏体量的增加,其冲击韧度、断裂韧性逐渐升高,抗弯强度先增加而后下降;与单一马氏体组织相比,B下/M复相组织具有更好的强韧性;B下/M复相组织的冲击韧度与下贝氏体量呈线性关系;下贝氏体体积分数为37.5%的B下/M复相组织具有最佳的综合力学性能。

合金钢中复相组织的彩色金相浸蚀方法

针对使用Lepera试剂进行合金钢彩色金相浸蚀容易失败的情况,对其具体操作步骤和注意事项进行了介绍和试验研究。结果表明:与普通金相浸蚀方法相比,该彩色金相浸蚀方法可以将合金钢中的马氏体/奥氏体岛组元、贝氏体组织和马氏体组织特征更为明显地显示出来,从而实现合金钢中复相组织的有效辨别。

Ge含量对Fe-24%Mn合金γ→ε马氏体转变的影响

通过 X射线衍射 (XRD)、拉伸性能的测定 ,分析了 Ge对 Fe- 2 4 % Mn形状记忆合金 γ相点阵参数和马氏体转变的影响 .发现随着 Ge含量的上升 ,Fe- 2 4 % Mn合金 γ相点阵参数增大 ,Fe-2 4 % Mn合金的 γ→ ε马氏体相变有明显抑制作用 ,γ奥氏体相趋于稳定 ,合金的拉伸强度和屈服强度逐步降低 ,塑性上升 .尽管 Ge与 Si具有相同的外层电子结构 ,且原子半径都比 Fe小 ,但两者对奥氏体的点阵参数影响完全相反 ,Si降低γ相点阵参数能促进γ→ε马氏体相变 ,Ge增加γ相的点阵参数却抑制相变 .

中碳低合金复相组织抗磨钢锤头的研制

研制出了一种中碳低合金复相组织抗磨钢锤头,其组织为:贝氏体+马氏体+奥氏体,HRC>50,a_k>55J/cm^2,抗磨性比ZGMn13提高90％以上。

高应变率下不同初始相变温度NiTi合金的力学响应

为获得高应变率下不同初始相变温度NiTi合金的屈服应力等基本物理特性和力学响应规律,采用10^(−3)s^(−1)应变率下准静态压缩与拉伸、10^(5)s^(−1)应变率下准等熵压缩及10^(7)s^(−1)应变率下冲击加载实现跨量级的不同应变率加载,高应变率加载实验中通过控制样品初始温度实现不同初始相态NiTi合金的力学响应测量。结果显示,初始马氏体相和初始奥氏体相NiTi合金的准静态加载应力-应变曲线中均出现2次模量变化,初始马氏体相中的模量变化由晶体重定向和马氏体相塑性变形引起,初始奥氏体相中的模量变化由马氏体相变和相变后塑性变形引起。准等熵加载下,初始马氏体相NiTi合金的Lagrangian声速随粒子速度增大而增大,未观察到间断等非线性变化;而初始奥氏体相中声速曲线存在间断,声速由初始横波值间断减小至体波声速后再随粒子速度线性增大。冲击实验中,初始马氏体相NiTi合金后自由面速度约34 m/s处出现双波结构,而将样品初始温度升至402 K后再冲击加载,则在约100 m/s处出现双波结构,二者速度曲线拐点分别由马氏体相弹塑性屈服和奥氏体相塑性屈服引起;在初始奥氏体相NiTi合金冲击实验中,在样品后自由面速度达到220~260 m/s时才出现显著的奥氏体相弹塑性转变。随着应变率从约105 s^(−1)升高至10^(7) s^(−1),相同组分奥氏体相NiTi合金的弹性极限由约2 GPa增大至约4 GPa,10^(7) s^(−1)应变率下,随着初始样品温度升至402 K,弹性极限降至1.7 GPa,表明NiTi合金的弹性极限存在显著的温度和应变率效应。

贝氏体含量对G55SiMoV钢M/B复相组织韧性的影响

通过控制热处理参数在G55SiMoV钢中获得了不同贝氏体含量的马氏体/贝氏体复相组织,研究了贝氏体含量对其韧性和回火脆性的影响。结果表明:随等温时间延长贝氏体含量增加,等温淬火5 min、15 min、30 min、60 min可分别获得17%、27%、29%、31%的贝氏体。当贝氏体量较多(大于27%)时,马氏体对贝氏体的应变强化效果降低,韧性提高更加显著。300℃以下回火时组织和硬度基本不变;300℃回火时存在回火脆性,该马氏体/贝氏体复合组织钢的回火脆性温度区间几乎不受贝氏体量的影响,但增加贝氏体量可以提高残留奥氏体稳定性,使韧性降幅减小。

冷轧复相钢的研究开发进展

先进高强度钢已经在汽车上得到了广泛应用,并在汽车的节能、安全、环保等方面表现出了广阔的前景。其与普通高强钢的区别在于它们的显微组织不同,普通高强钢是单相铁素体组织,而先进高强钢基本上是多相组织,主要强化方式为相变强化,其不仅具有高的强度,而且具有良好的成形性能、抗凹性能、能量吸收率高。本文简述了先进高强度复相钢的最新开发和研究进展情况,为复相钢的研究开发提供参考。

双相钢中马氏体相变特征的研究

本文根据双相钢中马氏体显微组织特征和相变特点,通过热力学分析,提出了双相钢中马氏体相变驱动力及M_s计算公式。用膨胀仪实测了双相钢中马氏体相变开始温度M_s,及终了温度M_f,实测的M_s值与理论计算值符合较好。还发现M_s和M_f不仅与马氏体含碳量有关,而且随马氏体含量的升高而降低。

应变速率对309和304L奥氏体不锈钢的应力-应变行为的影响

美国Los Alamos国家实验室材料科学和技术分所的科研人员研究了应变速率对奥氏体不锈钢309和304L的应力一应变行为的影响。室温拉伸试验的应变速率范围从1．25×10^-4S^-1 -400S^-1，用X一射线衍射方法测定了塑性变形过程中形成的马氏体的体积百分数，用光学显微术描述了该马氏体的特性。随着应变，发现304L很容易发生相变，马氏体成核于滑移带上和滑移带交叉处。而对于309合金，并未发现应变诱导的相变。随着应变速率，合金的塑性和强度发生变化则可以根据从马氏体相变和正应变速率敏感性的硬化和由于变形加热的软化之间的竞争来解释。研究人员还对预测马氏体体积百分数随着应变而增加的现用模型进行了检查和修正，使之适合上述研究的实验数据。

粒状组织的相变残余应力

在假设马氏体岛形态和分布的基础上,采用有限元法计算了粒状组织形成过程中的相变残余应力,并讨论了相变残余应力对宏观变形行为的影响.结果表明:粒状组织形成过程中,奥氏体转变为马氏体后将在铁素体基体中产生静水张应力,而马氏体岛承受压应力作用;残余应力随马氏体体积分数和铁素体基体强度的增加而增大,存在临界马氏体体积分数,此时铁素体完全屈服;残余应力是导致空冷粒状组织钢出现连续屈服现象的原因之一,但对屈服强度的影响较小.

新型奥氏体不锈钢的耐磨性研究

为了解决传统奥氏体不锈钢耐磨性较差的问题,本文设计了一种新型的Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢,并研究了其耐磨性能和耐腐蚀性能.研究表明:Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢在干摩擦和油润滑条件下均具有比1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢更好的耐磨性,在NaCl中耐蚀性不如1Cr18Ni9Ti不锈钢,但在NaOH中优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.Fe-Mn-Si-Cr-Ni-C奥氏体不锈钢应力作用下发生的应力诱发γ→ε马氏体相变是其具有较高耐磨性的原因.

低碳微合金双相钢沉淀相粒子的分析

采用萃取复型技术研究了实验室Φ450轧机控轧控冷后铁素体-马氏体双相钢(%:0.08C、0.22Si、1.02Mn、0.02Nb、0.013Ti、0.034Al)中沉淀相粒子。结果表明,该钢在1200℃时就存在尺寸为几十纳米的(Nb,Ti) (CN),经X-射线能谱分析得出,小颗粒中Nb含量大于Ti含量,形状不规则,大颗粒沉淀相主要含Ti,Nb含量较少,呈长方形;经控轧控冷后(Nb,Ti)(CN)为间隙析出,且主要在晶界处析出。

奥——贝球铁中的残余奥氏体及其影响因素

探讨了残余奥体氏量与奥氏体化温度、等温贝氏体相变温度以及合金元素硅含量的关系。

淬火-配分-回火钢干滑动摩擦磨损性能的研究

对不同温度淬火的含碳化钒颗粒的淬火-配分-回火(quenching-partitioning-tempering,Q-P-T)钢以不同的试验力和试验时间进行了干滑动摩擦磨损试验,并借助扫描电镜、X射线衍射仪和能谱分析研究了摩擦磨损试验前、后试样的表面形貌和磨屑的成分,并与不含碳化物的淬火-配分(quenching and partitioning,Q&P)钢作了对比,目的是揭示其干滑动摩擦磨损性能。结果表明:热处理后Q-P-T试样的显微组织由马氏体、残留奥氏体和碳化钒颗粒组成;摩擦磨损试验前QPT试样的残留奥氏体含量(体积分数)为9%~15%,摩擦磨损试验后残留奥氏体含量大多低于3%,说明在摩擦磨损试验过程中残留奥氏体发生了马氏体相变;相同磨损试验条件下,QPT试样的耐磨性明显低于Q&P试样,其磨损机制主要是黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。

Ti-50.8at%Ni马氏体相变中的电磁特性

研究Ti-50.8at%Ni合金在马氏体-奥氏体相变温度附近的电磁性质.由M-H曲线分析了传导电子的顺磁性以及少量局域电子引起的铁磁性.在M-T曲线中,降温曲线在180K附近有突降,升温曲线在230K附近有突升.在电阻率测量中,降温和升温的ρ-T曲线也有类似的突变.升温过程的质量热容cp曲线在230K附近出现了由奥氏体相变引起的跳跃.这些实验结果表明,样品的马氏体相变温度约为180K,奥氏体相变温度约为230K.M-T曲线显示,在相同温度下TiNi马氏体相的磁化强度小于奥氏体相的磁化强度.在形变不大于6%的范围内,机械形变减弱了TiNi样品的铁磁性,但不改变其马氏体-奥氏体相变温度.

基于数值模拟技术的大直径磨球热处理工艺优化

为了解决等温淬火过程中生产周期长、能耗大、淬火介质污染环境等问题,提出了一种新型热处理工艺,以得到贝氏体-马氏体复相组织。运用ANSYS软件对实际工件在淬火过程中的温度场进行了模拟,并结合C曲线优选出理想的工艺参数。利用热电偶深孔安装法验证了模拟温度场的准确性。通过优化后的热处理工艺参数对ф150 mm大直径磨球进行了反复水冷空冷,得到由心部到表面的硬度和组织含量,结果说明模拟是准确的。

奥氏体化温度对中碳淬火-配分钢干滑动摩擦磨损性能的影响

以传统的淬火-回火试样作对比,研究了3种奥氏体化温度处理后淬火-配分中碳Fe-0.4C-1.5Mn-1.5Si钢试样的干滑动摩擦磨损性能。结果表明,860和1000℃全奥氏体化处理的2种淬火-配分试样中残余奥氏体的含量相近(体积分数分别约为14.37%和13.79%),其内的C浓度较高(质量分数分别为1.37%和1.38%),机械稳定性较强。在恒定低载荷(50 N)和恒定低滑动速率(40 mm/s)条件下,摩擦过程中不易诱发马氏体相变,导致2种试样的耐摩擦磨损性能均很低。受显微组织细化影响,奥氏体化温度较低的试样具有更高的耐磨性。当奥氏体化温度降低到800℃时,获得临界淬火-配分试样。显微组织分析表明,该试样中不仅包含少量的铁素体(体积分数约6.75%),而且存在最高含量的残余奥氏体(体积分数约22.28%),使得在4组试样内的显微硬度最低。但由于低的C浓度(质量分数约1.06%),残余奥氏体的机械稳定性较弱,在摩擦过程中易诱发马氏体相变,不仅贡献额外的硬化,而且马氏体相变体积膨胀引起的材料表面层压应力对提高耐磨性也有利,由此导致临界淬火-配分试样表现出最好的耐磨损性能。因此,在给定的摩擦参数条件下,残余奥氏体对马氏体钢耐磨性的影响主要决定于其在摩擦过程中是否能经相变而引起附加的硬化作用。